總鹽和tds的區別和換算tds鹽度儀器含鹽量對tds的影響tds與鹽份的關(guān)系
一、電導率:
生態(tài)學(xué)中,電導率是以數字表示的溶液傳導電流的能力,電導率的物理意義是表示物質(zhì)導電的性能。電導率越大則導電性能越強,反之越小。單位以西門(mén)子每米(S/m)表示。
影響因素:
1)溫度:電導率與溫度具有很大相關(guān)性。在一段溫度值域內,電導率可以被近似為與溫度成正比。為了要比較物質(zhì)在不同溫度狀況的電導率,必須設定一個(gè)共同的參考溫度。
2)摻雜程度: 增加摻雜程度會(huì )造成高電導率。水溶液的電導率高低相依于其內含溶質(zhì)鹽的濃度,或其它會(huì )分解為電解質(zhì)的化學(xué)雜質(zhì)。水樣本的電導率是測量水的含鹽成分、含離子成分、含雜質(zhì)成分等等的重要指標。水越純凈,電導率越低(電阻率越高)。水的電導率時(shí)常以電導系數來(lái)紀錄;電導系數是水在 25°C 溫度的電導率。
3)各向異性:有些物質(zhì)會(huì )有異向性(anisotropic) 的電導率,必需用 3 X 3 矩陣來(lái)表達(使用數學(xué)術(shù)語(yǔ),第二階張量,通常是對稱(chēng)的)
二、TDS:
總溶解固體(英文:Total dissolved solids),又稱(chēng)溶解性固體總量,測量單位為毫克/升(mg/L),它表明1升水中溶有多少毫克溶解性固 體。TDS值越高,表示水中含有的雜質(zhì)越多。 總溶解固體指水中全部溶質(zhì)的總量,包括無(wú)機物和有機物兩者的含量。一般可用電導率值大概了解溶液中的鹽份,一般情況下,電導率越高,鹽份越高,TDS越 高。在無(wú)機物中,除開(kāi)溶解成離子狀的成分外,還可能有呈分子狀的無(wú)機物。由于天然水中所含的有機物以及呈分子狀的無(wú)機物一般可以不考慮,所以一般也把含鹽 量稱(chēng)為總溶解固體。 但是在特定水中TDS并不能有效反映水質(zhì)的情況。比如電解水,由于電解過(guò)的水中HO-等帶電離子顯著(zhù)增多,相應的導電量就異常加大。它和電導率往往存在一種相通的關(guān)系,有時(shí)候TDS也可以用來(lái)表示電導率,兩者的關(guān)系:1TDS=2μS
其中μS為電導率的單位。
國家標準GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》中對飲用自來(lái)水的溶解性總固體(TDS)有要求:溶解性總固體≤1000mg/L
三、鹽度:
鹽度的定義經(jīng)歷了幾個(gè)階段,
1)克紐森鹽度公式
在本世紀初,克紐森(Knudsen)等人建立了鹽度定義,當時(shí)的鹽度定義是指在 1000g海水中,當碳酸鹽全部變?yōu)檠趸?、溴和碘以氯代替,所有的有機物質(zhì)全部氧化之后所含固體物質(zhì)的總數。其測量方法是取一定量的海水,加鹽酸和氯水,蒸發(fā)至干,然后在380℃和480℃的恒溫下干燥48h,zui后稱(chēng)所剩余固體物質(zhì)的重量。
用上述的稱(chēng)量方法測量海水鹽度,操作十分復雜,測一個(gè)樣品要花費幾天的時(shí)間,不適用于海洋調查,因此,在實(shí)踐中都是測定海水的氯度,根據海水的組成恒定性規律,來(lái)間接計算鹽度。
克紐森的鹽度公式使用時(shí),用統一的滴定法和海洋常用表,在實(shí)際工作中顯示了極大的性,一直使用了70年之久。但是,在長(cháng)期使用中也發(fā)現,克紐森的鹽度公式只是一種近似的關(guān)系,而且代表性較差;滴定法在船上操作也不方便。于是人們尋求更精確更快速的方法。
2)重新定義 鹽度與氯度的上述關(guān)系式,建立在海水組成恒比規律的基礎上,這是不嚴格的;況且當時(shí)所取的水樣,多數為波羅的海表層水,難以代表整個(gè)大洋水的規律。實(shí)際上,關(guān)系式中的常數項 0.030,不符合大洋海水鹽度變化的實(shí)際情況。根據海水的電導率取決于其溫度和鹽度的性質(zhì),通過(guò)測定其電導率和溫度就可以求得海水的鹽度。
1950年以后,電導鹽度計的研究和發(fā)展,使鹽度的測定方法得到簡(jiǎn)化,精密度也提高,比測定氯度后計算鹽度的方法,更加準確和方便。因此,教科文組織(UNESCO)、國際海洋考察理事會(huì )(ICES)、 海洋研究科學(xué)委員會(huì )(SCOR)和國際海洋物理科學(xué)學(xué)會(huì )(IAPSO)4個(gè)國際組織聯(lián)合發(fā)起,于1962年 5月召開(kāi)會(huì )議,成立了海水狀態(tài)方程式聯(lián)合小組。此小組于1963年第二次會(huì )議上改名為“海洋用表與標準聯(lián)合專(zhuān)家小組(JPOTS)”。經(jīng)過(guò)多次討論和研 究,為了保持歷史資料的統一性,將鹽度公式改為
S‰=1.80655Cl‰
R.A.考克斯等對采自各大洋和海區的135個(gè)水樣(深度在100米以?xún)龋┑穆榷戎颠M(jìn)行了準確的測定,按上述公式換算成鹽度,并測定了電導比R15,得到S‰與R15關(guān)系的多項式
S‰=-0.08996+28.2970R15+12.80832R215-10.67869R315+5.98624R415-1.32311R515
式中R15 為一個(gè)標準大氣壓和 15°C條件下海水樣品與S=35.000的標準海水電導率的比值。1966年,JPOTS推薦這多項式為海水鹽度定義。同年,教科文組織和英國國立海洋研究所出版的《國際海洋用表》,其中的鹽度數據,就是采用上述測定電導率后換算成鹽度的方法。
3) 實(shí)用鹽度標度 20世紀70年代以后,現場(chǎng)儀器如電導-溫度-深度儀(CTD)等的應用,越來(lái)越多,而國際海洋用表(1966)中沒(méi)有包括10°C以下的鹽度數據,致使低于10°C的現場(chǎng)測定結果,無(wú)法統一。此外,測定了1967~1969年制備的標準海水,還發(fā)現用電導法測得的鹽度,和從氯度換算得到的不一致,而出現了標準海水作為電導率標準的可靠性問(wèn)題。因此 JPOTS決定使用標準溶液標定標準海水,并推薦1978年實(shí)用鹽度標度。
本來(lái),鹽度(SA)為海水中溶質(zhì)質(zhì)量和海水質(zhì)量的比值,但它實(shí)際上不能直接測定,故用K15定義海水的實(shí)用鹽度(S)來(lái)表達海洋觀(guān)測的結果。
S=a0+a1K1/215+a2K15+a3K3/215+a4K215+a5K5/215
a0=0.0080 a1=-0.1692
a2=25.3851 a3=14.0941
a4=-7.0261 a5=2.7081
Σai=35.0000 2≤S≤42
式中K15是在15°C和一個(gè)標準大氣壓的條件下,海水樣品電導率和質(zhì)量比為 32.4356×10-3的溶液電導率的比值。當K15準確為1時(shí),S 恰好等于35。
實(shí)用鹽度值為過(guò)去鹽度值的1000倍,例如,過(guò)去鹽度值為 0.03512(即35.12‰),實(shí)用鹽度值則為35.12。
從定義的實(shí)用鹽度公式可以看出,氯度被看作是和實(shí)用鹽度無(wú)關(guān)的一個(gè)獨立變量。
實(shí)用鹽度的通用標準仍為標準海水,后者除標有氯度值外,尚標有K15值。
所以從上述的描述可以發(fā)現,電導率,TDS,鹽度不是同一個(gè)概念,但是三者之間是有密切的關(guān)系的。